电子导向快轨车辆 全景环视系统

Q/LB.□XXXXX-XXXX电子导向快轨车辆全景环视系统范围本文件规定了电子导向快轨车辆全景环视系统的使用条件、系统组成、功能要求、安装要求、接口要求、技术参数、性能要求、检验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。本文件适用于电子导向快轨车辆全景环视系统的设计、生产、检验、安装和使用。规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T2408塑料燃烧性能的测定水平法和垂直法GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温GB/T2423.34环境试验第2部分试验方法试验Z_AD_温度_湿度组合循环试验GB/T4208—2017外壳防护等级（IP代码）GB/T21437.3—2012道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰第3部分：除电源线外的导线通过容性和感性耦合的电瞬态发射GB/T24338.4轨道交通电磁兼容第3-2部分：机车车辆设备GB/T25119-2021轨道交通机车车辆电子装置QC/T413汽车电气设备基本技术条件IEC61373:2010+C1:2011铁路设备机车车辆设备冲击和振动试验TB/T1484.3-2017机车车辆电缆第3部分：通信电缆；GB18015.6-2007数字通信用对绞或星绞多芯对称电缆第6部分：具有600MHz及以下传输特性的对绞或星绞对称电缆工作区布线电缆分规范术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1全景环视系统aroundviewmonitorsystem由摄像头采集图像数据，经校正处理、图像拼接后能够提供车辆正上方鸟瞰图像的系统，以下简称“系统”。3.2行车辅助轨迹drivetrajectorytraceline展示车辆行驶方向即将行驶轨迹的虚线，在驾驶室显示屏中显示。3.3可视范围visualrange以车身为中心，整车周围运行环境的最大可见区域，在驾驶室显示屏中显示。3.4系统盲区systemblindarea以车身为中心，可视范围内整车周围运行环境的不可见部分。使用条件工作温度范围应为：-25 ℃～+70 ℃。最湿月月平均最大相对湿度不应大于95％(该月月平均最低温度为25 ℃)。海拔高度不应大于2000 m。有风、沙、雨、雪、雾霾天气，偶有盐雾、酸雨、沙尘暴等现象。列车使用环境与上述条件有差异时，由供需双方另行协商确定。系统组成全景环视系统主要由环视主机、采集模块、摄像头三部分构成，车身两侧每节车厢应至少各配置1个摄像头，列车前后应至少各配置1个摄像头。以三编组为例，系统部件组成如表1所示。系统部件组成序号名称MC1MMC2整车1环视主机——112视频采集设备——223摄像头3238全景环视系统采集车辆可视范围内的图像信息，处理后通过交换机与显示屏通信。三编组列车系统拓扑结构见图1。图1全自动360全景环视系统网络拓扑技术要求功能要求6.1.1基本功能要求在列车运行过程中，系统应能通过车身周围布设的鱼眼摄像头采集图像信息，实时将图像数据传送给控制器，生成列车的鸟瞰图像信息。在列车运行过程中，系统应能实时动态显示雷达传感器信息，并能实时显示行车辅助轨迹。宜能通过用户指令对图像局部放大，辅助司机了解周围环境。电子导向胶轮车辆在启动开始5s内，应能够显示全景图像；倒车时，除了显示全景图像，还应显示后视摄像头的实际图像，其他情况下由厂家自行决定是否显示全景图像。6.1.2图像拼接当车辆直线行驶时，应显示整车的360°环视图像。在车辆进入弯道时，相邻两节车厢的图像之间的拼接夹角为车辆间连接处的实际角度。6.1.3行车辅助轨迹线系统应能够实现行车辅助轨迹线在整车全景环视图像上的叠加显示，轨迹线应清晰可辨、无重影，与真实行车轨迹一致。动态轨迹线与车身纵向轴线的夹角应在±3°范围内。6.1.4雷达预警信息显示（选配）系统应能实时获取雷达信息，应保证车身周围区域均可以被雷达覆盖，关键易忽视区域应配置两个雷达冗余感知。雷达预警信息如表2所示，系统应能通过颜色变换、声音报警等方式提醒司机车身周围障碍物的距离远近。雷达预警信息距离(cm)雷达图标颜色显示声音报警0～20红色4Hz的滴滴声20～50橙色1Hz的滴滴声50～100黄色无报警≥100绿色无报警6.1.5车辆信息交互参与全景环视相关的数据和指令，应包括但不限于：车辆夹角角度信息、列车速度、车载雷达信息、实时动态图像数据、行车辅助轨迹信息、接口通信状态、方向盘转角信息。宜在人机交互界面增加操作按钮，通过按钮向全景环视系统发出控制指令，指令包括但不限于：局部图像放大缩小、切换界面。6.1.6时钟同步功能系统应能自动与TCMS时钟同步，至少每天校时一次，累计误差1s以内。在系统掉电后可以持续累计运行20天以上，累计误差3s以内。6.1.7视图切换系统宜能支持切换显示全景视图、单摄像头实际采集图像，并能向司机提供单摄像头在车上的实际位置信息。6.1.8系统延时系统自车辆启动至输出图像的延时不应超过60s。室温下系统通信延迟应小于400ms。全景视图切换的延时时间不应超过0.5s。6.1.9图像显示要求6.1.9.1输出显示系统输出显示帧率不应小于25 fps，显示图像分辨率应在720 P及以上。6.1.9.2可视范围电子导向快轨车辆可视范围，车头不应低于2m，宜为3.5m，车头两侧不应低于4.5m。车辆宽度最大2.55m，车身左右侧可视范围不应低于5m。6.1.9.3系统盲区范围车周盲区应在10cm以内。左右盲区范围相同。6.1.9.4故障自诊断功能当设备出现故障时，系统应在显示画面上输出相应故障信息进行提示。故障项点应至少包括：通信异常、图像采集异常、供电异常、摄像头故障等信息。性能要求6.2.1防护等级外壳防护等级应满足GB/T4208—2017中IP5X的要求。6.2.2电磁兼容电磁兼容应符合GB/T21437.3—2012中第3章的规定。6.2.3耐低温性能低温性能应符合GB/T25119—2021中12.2.4的规定。6.2.4耐高温性能高温性能应符合GB/T25119—2021中12.2.5的规定。6.2.5交变湿热交变湿热性能应符合GB/T25119—2021中12.2.6的规定。6.2.6绝缘耐压性能绝缘性能应符合GB/T25119—2021中12.2.10.2的规定，耐压应符合GB/T25119—2021中12.2.10.3的规定。6.2.7振动和冲击要求振动和冲击应符合IEC61373:2010+C1:2011中严酷等级1类B级要求。接口要求6.3.1服务接口应能采用串行接口、USB接口、以太网接口中任意一种或者几种。6.3.2通过服务接口应能查询主机的IP配置及端口配置等信息。6.3.3通过服务接口应能下载、解析数据记录文件。6.3.4通过服务接口应能更新设备软件。技术参数要求6.4.1摄像头应满足以下性能指标视频分辨率：≥1080 P；帧率：≥25 fps；支持光照强度：0.01 lux最大水平视场：应满足≥190 °的要求；最大垂直视场：应满足≥110 °的要求；；使用寿命：≥10年。6.4.2环视主机应满足以下性能指标a）输入电压范围：DC16 V～DC32 V、标称电压24 V；b）输入功率：不大于200 W；c）GPU算力：不低于2 TFLOPS；d）内存：不低于16 GB；e）存储容量：不低于32 GB；f）操作系统：多用户多任务操作系统；g）处理器主频：不低于800 MHz；h）接口配置：不少于4路的服务接口。安装要求6.5.1设备安装6.5.1.1摄像头安装头车宜采用三个摄像头，分别安装在头车的前、左、右处，中间车宜在两侧各布设一个摄像头，以三编组为例，整车一共需要8个摄像头，布置方案如图2所示。图2环视摄像头安装位置示意图摄像头的高度应在同一水平线，宜距地面2.5 m～3 m。摄像头宜位于车辆横向的正中，且摄像头视野应正中无歪斜，相机水平视角应与地面平行。摄像头安装位置应避免强光照射、降低镜头污染、不遮挡摄像头视野，摄像头支架宜采用焊接或者铆接的方式固定在车体上。摄像头视野图像无明显脏污，位置适中，且无遮挡，视野范围、盲区均满足要求，如图3所示。图3车头前方摄像头视野6.5.1.2雷达安装（选配）超声波雷达应固定在车体1m高的位置；对于低地板车辆，通信线缆和电源线缆应通过车下走线进入车内。雷达不应与其他设备相干涉，或是损伤车体。布线要求6.6.1线缆要求线缆要求应满足GB18015.6和TB/T1484.3的要求。6.6.2线缆安装摄像头视频输入线束的折弯半径宜介于线径的3倍～5倍之间，不应有大幅度的弯折、打结。对于多编组车辆，跨车的线缆应连接车端连接器。检验方法功能检验行车辅助轨迹线测试方向盘转角置于0 °位，在地面查找环视图像上行车辅助线的首端和末端所对应的点，分别标记为AB，测量动态轨迹线与车身纵向中心线夹角，夹角应符合6.3的要求。先后以顺时针、逆时针分别转动方向盘至90 °、180 °、360 °、最大转角处，在地面查找环视图像上动态轨迹线对应位置，以不大于20 cm间隔均匀地作多个标记点，用弧线连接各标记点使地面弧线与视图中动态轨迹线贴合，保持方向盘转角进行车辆行驶，确认实际行车轨迹，夹角应符合6.3的要求。雷达预警信息测试（选配）测试人员沿与车辆两侧平行的直线，分别以20 cm、50 cm、1 m的距离各画一条直线，并沿着直线行走，观察显示画面中雷达预警信息的变化是否与要求一致。车辆信息交互测试通过抓取车载网络上的数据报文，与协议内容进行对比，确认数据有无缺漏、数据解析错误、协议内容错位，并检查通信周期是否与要求一致。时钟同步功能测试首次验证时应确认系统时钟与实际一致，每季度对系统的时间进行校核，确认系统时钟与实际一致。视图切换测试安装完毕后车辆上电，点击屏幕中切换按键，观察并确认：切换的视图正确；切换过程应平滑，无闪屏、卡顿。故障自诊断功能测试拔掉摄像头或采集设备，观察是否报出相应设备故障。拔掉通信线缆，观察此时是否会报出通信异常故障。系统通信延迟测试断开系统通信接口并按下计时器，观察显示画面消失的时长是否小于0.4s。视图切换延时测试安装完毕后车辆上电，点击屏幕中切换按键并按下计时器，观察并确认图像切换的时间是否在0.5s之内。输出显示测试通过视频输入通道抓取摄像头图像，观察图像像素大小，是否满足720 P的要求。安装检验目视观测摄像头、雷达安装是否歪斜。用标尺测量线缆折弯半径是否符合7.2.2的要求。接口检验将数据传输设备接入TCMS或试验环境，通过服务软件检验系统的数据记录及转储功能。试验结束后，通过服务接口读取系统记录数据。防护等级按照GB/T4208—2017的规定进行试验。试验中及试验后检查主机及摄像头的各项功能均应正常。电磁兼容按照GB/T24338.4的规定进行试验。试验中及试验后检查主机及摄像头的各项功能均应正常。耐低温性能按照GB/T2423.1的规定进行试验。试验中及试验后检查主机及摄像头的各项功能均应正常。耐高温性能按照GB/T2423.2的规定进行试验。试验中及试验后检查主机及摄像头的各项功能均应正常。交变湿热按照GB/T2423.34的规定进行试验。试验中及试验后检查主机及摄像头的各项功能均应正常。绝缘耐压性能按照QC/T413的规定进行试验。试验中及试验后检查主机及摄像头的各项功能均应正常。振动试验按照QC/T413的规定进行试验。试验中及试验后检查主机及摄像头的各项功能均应正常。冲击试验按照GB/T2423.5的规定进行试验。试验中及试验后检查主机及摄像头的各项功能均应正常。检验规则出厂检验出厂检验应逐台进行，检验合格后应出具产品合格证，产品合格证至少应包含制造厂名称、产品名称、日期等。用户和制造商协商一致后，方可在交付的产品中按合同规定抽样进行出厂检验。在出厂检验过程中，若任意一项不合格，均判该产品不合格。首次装车使用时宜按照附录A进行全面功能测试检验。型式检验设备型式检验应在具有试验资质的试验机构进行。检验样品在出厂检验的合格品中抽取，数量为1套。型式检验全部项目应在同一次抽样的样品上进行，试验项目全部合格时，该产品合格；若发现任意一项不合格，则该产品不合格。在下列情况下应进行型式检验：新产品定型时；产品结构、材料、生产工艺有重大改变，可能影响其性能及行车安全时；停产2年以上再生产时；已定型产品转厂生产时；连续生产5年时。设备出厂检验和型式检验项目试验检验分为型式检验和出厂检验，检验项目应符合表3规定。检验项目序号检验项目型式试验出厂试验技术要求对应条款检验方法对应条款防护等级√-6.2.17.4功能检验√√6.17.1安装检验√√6.5、6.67.2接口检验√√6.37.36电磁兼容辐射发射RE（ALSE法）√-6.2.27.5传导发射CE（电压法）√-6.2.27.5传导发射CE（电流法）6.2.27.5电源线瞬态传导抗扰度√-6.2.27.5辐射抗扰度RS（自由场法）